دانلود پایان نامه

با هزينه مناسبي با استفاده از سيستم مبتني بر ميكروپروسسر مانيتور كرد كه براي استفاده از ارتعاشات ، پارامترهاي پروسسي ، بازرسي بصري ومانيتورينگ محدود دما طراحي شده اند[11] .
2-6-3-1-نيازهاي پايه اي سيستم
گام اول در انتخاب سيستم نت پيش بينانه اي كه دركارخانه مورد استفاده قرارخواهد گرفت توسعه فهرستی از مشخصه هاي خاص يا قابليت هايي است كه براي پوشش برنامه بايد وجود داشته باشند.
حداقل ، سيستم كلي بايد قابليت هاي زير را داشته باشد :
• نرم افزار وسخت افزارهايي كه كار با آنها آسان باشد .
• داده بردار خودكار
• رسم نرخ رشد ومديريت داده خودكار
• انعطاف پذيري
• قابليت اطمينان
• دقت
• حمايت فني وآموزشي

2-7- برنامه نت پيش بينانه كل كارخانه

براي اجراي يك برنامه كه همه تكنيك هاي نت پيش بينانه را دربرگيرد، نيروي انساني ،‌آموزش ، وپشتيباني فني گسترده اي لازم خواهد بود.چگونه تصميم گرفته شود كدام تكنيك روش بهتری براي كنترل فعاليتهاي نت دركارخانه مي باشد ؟ پاسخ در تعيين نوع تجهيزات كارخانه كه نياز به مراقبت دارند نهفته است. در بيشتر مواقع ، كارخانه به تركيبي ازدويا چند تكنيك نيازدارد.

2-7-1-برنامه نت پيش بينانه مطلوب
دربيشتر حالت ها ، برنامه نت پيش بينانه مطلوب ، تركيبي از چند تكنيك مراقبت را دربردارد. از آنجا كه بيشتر كارخانه ها تعداد زيادي سيستم مكانيكي دارند، تكنيك هاي ارتعاشي اولين روش مورد نياز براي اجراي برنامه كل كارخانه مي باشند[16].
2-7-2- سيستم نت پيش بينانه مطلوب
باتوجه به الزامات نت پيش بينانه اغلب كارخانه هاي توليدي و فرآيندي ،‌بهترين سيستم نت پيش بينانه كه به عنوان تكنيك مانيتورينگ اوليه استفاده خواهد آناليز ارتعاش است. سيستم بايد توانايي داده برداري ، مديريت داده ها ، رسم نرخ رشد ، گزارش گيري وعيب يابي اوليه خرابي ها را داشته باشد، اما نبايد تنها محدود به اين تكنيك باشد . سيستم مطلوب بايد بازرسي بصري ، مانيتورينگ پارامترهاي پروسسي ، مانيتورينگ محدود ترموگرافي ، وتوانايي محاسبه مقادير نامعلوم را داشته باشد[16] .
2-7-3-پيش بيني كافي نيست
به عنوان زير مجموعه اي از نت پيشگيرانه ، نت پيش بينانه به تنهايي نمي تواند عملكرد كارخانه را بهبود بخشد .تنها خروجي يك برنامه نت پيش بينانه موثر اطلاعات است . تا اطلاعات براي اصلاح موارد غير عادي شناخته شده با تكنولوژي هاي پيش بينانه استفاده نشود ، هيچ تغييري اتفاق نخواهد افتاد . بنابراين ، يك برنامه نت پيشگيرانه نيز بايد وجود داشته باشد . حداقل ، روش هاي مديريت نت كلي بايد برنامه ريزي وزمان بندي موثر ، وظايف نت پيشگيرانه ، تحريك ، و نگهداري سوابق را شامل شود.
برنامه ريزی و زمانبندی
كارخانه بايد برنامه ريزي وزمان بندي موثري براي نت داشته باشد تا اطلاعات تهيه شده با فعاليت نت پيش بينانه را با طرح كلي كه نت براي همه تجهيزات وسيستم هاي حساس كارخانه تهيه كرده تركيب كند.
نگهداري سابقه
اساسي ترين سابقه ها براي نت پيشگيرانه مربوط به تجهيزات است . سابقه هاي تجهيزات اطلاعات در مقاصد ديگري از نت پيشگيرانه ارائه مي دهند . عناوين ضروري عبارتند از :
شماره شناسايي تجهيز،نام تجهيز،مكان ،استفاده از خواندن اندازه گيري ،تناوب هاي نت پيشگيرانه، استفاده در روز،سر رسيد نت پيشگيرانه قبلي ،سر رسيد نت پيشگيرانه بعدي،زمان تناوب براي نت پيشگيرانه ،مهارت هاي مورد نياز، تعداد نفرات ، زمان ، قطعات مورد نياز،تجهيز استفاده شده در خواندن اندازه گيري ،شماره قطعاتي كه تعويض شده اند ،درخواست كارهاي تعميراتي براي مشكلات كشف شده و زمان مورد نياز[8].
با بازتر شدن چشم وگوش نت پيشگيرانه به طرف نت پيش بينانه ،‌اندازه گيري هاي آزمايشي بايد ثبت شوند بطوري كه اثر انگشت ونرخ رشد آناليز با محدوده هاي كنترلي بتوانند براي هدايت كارهاي آينده نت مورداستفاده قرارگيرند.

2-8-مبانی نظری و مفاهيم تحقيق

2-8-1-روش تحقيق
روشي که براي طراحي و پيشبرد اين مدل استفاده شده است مبتني بر متدلوژي CRISP-DM (CRoss-Industry Standard Process for DataMining) مي باشد که يک متدلوژي استاندارد صنعتي براي داده کاوي و آناليزهاي پيش بيني است.اين راهکار يک روش مفيد براي سرعت دادن به داده کاوي روي داده هاي بزرگ و حجيم است که داراي قابليت اطمينان بالا با مديريت مناسب است[18].
فرايند داده کاوي در اين متدلوژي شامل شش مرحله مي باشد که عبارتند از :درک کسب و کار،درک داده،آماده سازي داده،مدلسازي ، ارزيابي و توسعه مي باشد.
متدلوژي CBM استفاده شده در اين پايان نامه شامل سه مرحله مي باشد.
1- اکتساب داده
2- پردازش داده
3- تصميم گيري براي نگهداري
1- اکتساب داده
اکتساب داده به عنوان اولين گام در اين مدل شامل جمع آوري و ذخيره کردن داده ها و اطلاعات از قطعات و تجهيرات مي باشد.دو نوع داده براي جمع آوري وجود دارد که عبارتند از داده هاي شرايط تجهيزات و داده هاي خرابي تجهيرات
هر دو توع داده براي تشخيص و پيش بيني کاملا مفيد هستند.داده هاي شرايطي وضعيت و سلامت تجهيرات را نشان داده و داده هاي خرابي حالت ها و اعمال انجام شده را به تصوير مي کشند[18].
داده هاي شرايطي بر اساس مشاهده مستمر و زمانبندي شده روي تجهيزات الکترونيکي و مکانيکي و مشاهده پارامترهاي مورد نظر روي اين تجهيزات بدست مي آيند.
2- پردازش داده
اين گام شامل دو بخش پاکسازي داده و آ
ناليز داده مي باشد.
• پاکسازي داده
بدست آوردن داده با کيفيت بالا اولين گام در جهت ساخت يک مدل پيش بيني مناسب و قوي مي باشد.پاکسازي داده شامل تشخيص و تصحيح داده هاي خراب و ناسالم و ناهمگون در بين مجموعه داده هاي اکتساب شده است.داده هاي داراي ايراد بايستي تشخيص داده شود براي يکسان سازي يا بايد حذف شوند يا اينکه به فرمت مورد نظر تصحيح شود تا مجموعه داده يکسان و همساني براي ادامه کار در اختيار باشد[18].
در اين بخش مي توان از نرم افزارهاي آماري مختلف براي دقت و تسريع در کاراستفاده نمود.
• آناليز داده
استفاده از انواع آناليز داده بسته به نوع داده اي است که جمع آوري شده است.در زمينه نگهداري و تعميرات داده ها در سه دسته متفاوت قرار مي گيرند[18].
o داده هاي موجي(مانند داده هاي لرزش و صوت)
o داده هاي عددي(مانند داده هاي فشار ، دما و …)
o داده هاي چند بعدي(ماننده داده هاي ترموگرافي ، مادون قرمز و …)
3- تصميم گيري نگهداري
بعد از اينکه داده ها جمع آوري و تفسير شد مدل پشتيبان تصميم ساخته خواهد شد.اين مدل به کاربران در تصميم گيري با استفاده از هشدارهايي که از وقوع خرابي مي دهد کمک خواهد کرد.روشهاي مختلفي براي پيش بيني عمر باقيمانده از تجهيز وجود دارد که بعد از انتخاب روش يا روشهاي مناسب يک مدل پشتيبان تصميم براي پيش بيني وقوع خرابي طراحي خواهد شد[18].
تشخيص و پيش بيني دو گام مهم در طراحي مدل هستند.در سيستم آناليز تشخيص تنزل سطح پارامترها مورد توجه است به اين شکل که شرايط غيرطبيعي تشخيص داده مي شوند ، سپس قطعه يا تجهيز رو به خرابي تشخيص داده شده و در نهايت خرابي بخش يا ماژول اساسي ارزيابي و تشخيص داده مي شود.
پيش بيني به توانايي تشخيص سريع و زود تر از موعد خرابي تجهيزات و ماشين آلات بر مي گردد.و اينکه فرآيند خرابي قبل از وقوع بررسي و پيش بيني گردد.به عبارت ديگر وقوع زمان خرابي قبل از رخداد آن قابل برآورد باشد.
اين برآورد وقوع خرابي مي تواند به زمانبندي براي تعمير و نگهداري ، کاهش هزينه نگهداري و افزايش در دسترس بودن کمک شاياني نمايد.
در کل دو نوع پيش بيني وقوع خرابي براي تجهيزات و ماشن آلات وجود دارد.نوع اول پيش بيني عمر مفيد باقيمانده از تجهيز است.که نشان مي دهد چه مدت زماني مانده تا تجهيز در آستانه خرابي قرار بگيرد.
نوع دوم شانس و احتمال کارکرد مناسب و صحيح تجهيز بدون خرابي و يا نزديک شدن به وقوع خرابي را محاسبه مي نمايد.

2-8-2-طراحی مدل پيش بينی
اگرچه روشها و تکنيکهاي متنوع و متفاوتي براي طراحي مدل پيش بيني وقوع خرابي مورد استفاده قرار گرفته است اما همه آنها بطور کلي در سه دسته قرار مي گيرند که عبارتند از مدل فيزيکي، مدل مبتني بر دانش و مدل مبتني بر داده[18].
مدل فيزيکی
در مدل فيزيکي از مدلهاي رياضي مرتبط با فرآيندهاي فيزيکي که بطور مستقيم يا غير مستقيم روي سلامت و کارکرد تجهيزات اثر دارند استفاده مي شود .
مدل مبتنی بر دانش
مدل مبتني بر دانش براساس دانش قبلي مرتبط با تجهيزات و قطعات کار مي کند.سيستمهاي خبره و فازي دو روش معمول دراستفاده از اين مدل مي باشند.
مدل مبتني بر داده انباشته
مدلهاي مبتني بر داده مدلهايي هستند که هم از وروديهاي پيشين و هم از خروجيهاي قبلي استفاده مي کنند و هدف اصلي اين مدلها استخراج يک رابطه بين ورودي و خروجي هاي اندازه گيري شده با استفاده از تکنيکهاي آماري و يادگيري مي باشد.
2-8-3-داده کاوی
داده کاوي عبارت است ازاستخراج اطلاعات و دانش و كشف الگوهاي پنهان از پايگاه داده‌هاي بسيار بزرگ. به طور کلي، داده کاوي (که گاهي اکتشاف داده يا دانش هم ناميده مي شود)، فرايند تحليل داده ها از منظرهاي متفاوت و خلاصه کردن آنها در اطلاعات قابل استفاده است . اطلاعاتي که مي تواند در افزايش درآمد، کاهش هزينه ها و يا هردوي آنها مورد استفاده قرار گيرد. يک نرم افزار داده کاوي، يکي از چندين ابزار تحليلي براي آناليز داده هاست. به کاربران اين اجازه را مي دهد که داده ها را از زوايا يا ابعاد گوناگون تحليل، آنها را دسته بندي و سپس روابط شناسايي شده بين آنها را خلاصه کنند. از نظر فني، داده کاوي، فرايند يافتن روابط يا الگوها ميان چندين زمينه در پايگاه هاي داده اي بسيار بزرگ است[19].
در اين پايان نامه با استقاده از سه روش متفاوت داده کاوی به طراحی مدل پيش بينی پشتيبان تصميم پرداخته شده است.و با مقايسه هر سه روش ار جنبه های مختلف سعی در يافتن بهترين روش برای پيش بينی و هشدار زمان رخداد خرابی در آينده و باقيمانده عمر مفيد تجهيزات داشته است.

فصل سوم

3- مروري بر تحقيقات انجام شده

3-1-مقدمه

نگهداري مبتني بر شرايط که به نگهداري پيشگويانه معروف است پيشرفته ترين و مدرن ترين تکنيک نگهداري است که در مکتوبات مختلف مورد بحث و بررسي قرار گرفته است.نگهداري مبتني بر شرايط در سال 1975 براي به حداکثر رساندن تاثير تصميم سازي نگهداري پيشگيرانه معرفي شد. مفهوم مشاهده آنلاين در نزديکيهاي سال 1990 شکل گرفت که بر اساس مشخص کردن وضعيت کارکرد و فرسايش تجهيزات با اندازه گيري پارامترهاي مهم در مدت زمانهاي کارکرد باعث کاهش هزينه هاي نگهداري خواهد شد[11].
با توجه به پيشرفت تکنولوژي و وجود تکنينک هاي متنوع مطالعات و بررسي هاي مختلفي روي نگهداري و تعميرات پيشگويانه انجام شده است كه شرحي مختصر
از چند تحقيق در ادامه ذكر خواهد شد.5 تحقيق و مقاله مختلف در بين سالهای 2009 تا 2013 در ادامه مورد بررسی قرار گرفته است.که شرح مختصری از هرکدام به همراه نتايج و آمارمورد نياز ارايه شده است و در پايان هر يک نتيجه گيری از آن تحقيق ارائه شده است.

3-2- سيستم پيش بينی نگهداری با استفاده تکنيکهای داده کاوی

در يكي از اين مطالعات مي توان به تحقيقي در سال 2012 اشاره نمود که در آن محققان به طراحي سيستمي براي نگهداري و تعميرات پيشگويانه بر اساس تکنيکهاي داده کاوي پرداخته اند[20].
در سالهاي اخير تلاشهاي زيادي براي تاثير روي فروش، توليد و بهره وري صنايع و شركتها شده است.اين تلاشها حتي باعث بروز تغييرات و تاثيرهاي فراواني روي روشهاي نگهداري و تعميرات تجهيزات در كارخانه ها شده است.تلاش براي كاهش و حذف خرابيها و سعي در سرپا نگه داشتن كارخانه ها بدون وقفه شركتها و كارخانه ها را بر آن داشته تا به روشها و سيستمهاي فناوري و تكنولوژيك روي آورند.كه از مزاياي استفاده از اين سيستمها مي توان به كاهش هزينه ها، پردازش دقيق و منظم داده ها و بدست آوردن دانش مورد نياز و


دیدگاهتان را بنویسید